DE3927734A1 - Gleichrichterschaltung - Google Patents
GleichrichterschaltungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Gleichrichterschaltung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Schottky-Dioden oder sonstige Dioden mit kleiner
Flußspannung werden insbesondere in
Gleichrichterschaltungen eingesetzt, da sie im
durchgeschalteten Zustand eine kleine Verlustleistung
aufweisen. Nachteilig ist z.B. bei Schottky-Dioden der
relativ hohe Sperrstrom. Aus der DE 36 05 417 C1 ist es
bekannt, einer Schottky- oder sonstigen Diode mit kleiner
Flußspannung einen Halbleiterschalter in Serie zu schalten,
wobei dieser Halbleiterschalter für die Zeit, während der
Sperrspannung an der Schottky-Diode, bzw. sonstigen Diode
mit kleiner Flußspannung anliegt, gesperrt wird. Die
Steuerung des Feldeffekttransistors erfolgt dort über eine
Hilfswicklung auf der Speicherinduktivität eines
Gleichspannungswandlers.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend vom Oberbegriff des
Patentanspruchs 1, eine Gleichrichterschaltung anzugeben,
die zusätzlich auch für hohe Sperrspannungen geeignet ist
und einfach realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 oder 2 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen auf.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 oder 2 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen auf.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 1 ist ohne Zusatzaufwand
einfach realisierbar. Die Steuerung des Halbleiterschalters
erfolgt selbsttätig durch Anbindung der Steuerelektrode des
Halbleiterschalters an eine Klemme der
Wechselspannungsquelle, deren Ausgangssignal
gleichgerichtet werden soll.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 gestattet es, die Ausgangsspannung der Gleichrichterschaltung kleiner zu wählen als die notwendige Steuerspannung für den Halbleiterschalter.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 gestattet es, die Ausgangsspannung der Gleichrichterschaltung kleiner zu wählen als die notwendige Steuerspannung für den Halbleiterschalter.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 3
verhindert, daß die Spannung zwischen einer Hauptelektrode
und der Steuerelektrode des Halbleiterschalters nicht zu
stark negativ wird und so den Halbleiterschalter,
insbesondere wenn er als Feldeffekttransistor ausgebildet
ist, zerstören kann.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 verringert den durch die Schottky-Diode hervorgerufenen Sperrstrom durch den Halbleiterschalter.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 gestattet ein sehr schnelles Umladen der Gate-Kapazitäten beim Abschalten für den Fall daß der Halbleiterschalter aus einem Feldeffekttransistor besteht. Dieses schnelle Umladen der Gate-Kapazitäten bewirkt ein schnelles und verlustarmes Abschalten des Halbleiterschalters insbesondere bei hochohmigen Wechselspannungsquellen.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 bietet den Vorteil, eine evtl. schon vorhandene, brauchbare Hilfsspannungsquelle zu nutzen.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 schützt den weiteren Halbleiterschalter vor zu hohen Spannungen zwischen seiner Steuerelektrode und der mit der Steuerelektrode des Halbleiterschalters verbundenen Hauptelektrode.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 8 erspart die Bereitstellung einer zusätzlichen Spannungsquelle, indem die Umladeenergie der Gate-Kapazitäten des als Feldeffekttransistor ausgebildeten Halbleiterschalters sinnvoll genutzt werden.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 9 stellt eventuell notwendige Zusatzenergie für die aus der Parallelschaltung Zenerdiode - Kondensator gebildete separate Gleichspannungsquelle zur Verfügung.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 verringert den durch die Schottky-Diode hervorgerufenen Sperrstrom durch den Halbleiterschalter.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 gestattet ein sehr schnelles Umladen der Gate-Kapazitäten beim Abschalten für den Fall daß der Halbleiterschalter aus einem Feldeffekttransistor besteht. Dieses schnelle Umladen der Gate-Kapazitäten bewirkt ein schnelles und verlustarmes Abschalten des Halbleiterschalters insbesondere bei hochohmigen Wechselspannungsquellen.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 bietet den Vorteil, eine evtl. schon vorhandene, brauchbare Hilfsspannungsquelle zu nutzen.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 schützt den weiteren Halbleiterschalter vor zu hohen Spannungen zwischen seiner Steuerelektrode und der mit der Steuerelektrode des Halbleiterschalters verbundenen Hauptelektrode.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 8 erspart die Bereitstellung einer zusätzlichen Spannungsquelle, indem die Umladeenergie der Gate-Kapazitäten des als Feldeffekttransistor ausgebildeten Halbleiterschalters sinnvoll genutzt werden.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 9 stellt eventuell notwendige Zusatzenergie für die aus der Parallelschaltung Zenerdiode - Kondensator gebildete separate Gleichspannungsquelle zur Verfügung.
Die Gleichrichterschaltung nach der Erfindung ist
universell verwendbar. Besonders ist sie im Sekundärkreis
in den Sekundärkreisen von Schaltreglern wegen ihrer
geringen Verlustleistung verwendbar. Für
Hochspannungsanwendungen ist sie wegen ihrer schnellen
Schaltzeiten bei gleichzeitig kleinen Verlusten vorteilhaft
einsetzbar.
Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele, die
in den Zeichnungen dargestellt sind, erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Gleichrichterschaltung
nach der Erfindung,
Fig. 2 ein bezüglich Fig. 1 modifiziertes Prinzipschaltbild
mit einem steuerbaren Halbleiterschalter von
unterschiedlichem Leitfähigkeitstyp,
Fig. 3 ein bezüglich Fig. 1 modifiziertes
Prinzipschaltbild, wobei Schottky-Diode und steuerbarer
Halbleiterschalter in unterschiedlichen
Verbraucherleitungen angeordnet sind,
Fig. 4 ein bezüglich Fig. 3 modifiziertes Prinzipschaltbild
mit einem steuerbaren Halbleiterschalter von
unterschiedlichem Leitfähigkeitstyp,
Fig. 5 ein Prinzipschaltbild einer Gleichrichterschaltung
mit einer separaten Gleichspannungsquelle zur Steuerung des
Halbleiterschalters,
Fig. 6 den Arbeitsbereich des steuerbaren
Halbleiterschalters für eine erste Bedingung bezüglich des
Sperrstromes,
Fig. 7 den Arbeitsbereich des steuerbaren
Halbleiterschalters für eine zweite Bedingung bezüglich des
Sperrstromes,
Fig. 8 ein Prinzipschaltbild einer Gleichrichterschaltung,
wobei die separate Gleichspannungsquelle aus einer
Zenerdiode und einem Speicherkondensator besteht,
Fig. 9 ein Prinzipschaltbild nach Fig. 8 mit zusätzlichen
Mitteln zur Aufstockung der Energie des
Speicherkondensators,
Fig. 10 ein Prinzipschaltbild einer Gleichrichterschaltung
mit zusätzlichen Mitteln zum schnellen Umladen des als
Feldeffekttransistor ausgebildeten steuerbaren
Halbleiterschalters,
Fig. 11 ein bezüglich Fig. 10 modifiziertes
Prinzipschaltbild einer Gleichrichterschaltung.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel für eine
Gleichrichterschaltung nach der Erfindung umfaßt eine
Wechselspannungsquelle WQ, hier beispielhaft als die
Sekundärwicklung einer Schaltreglerdrossel DR dargestellt.
Die über diese Sekundärwicklung abfallende Wechselspannung
UW soll gleichgerichtet werden, um den angeschlossenen
Verbraucher RL mit Gleichspannung zu versorgen. Der
Verbraucherstromkreis ist mit der in Fig. 1 eingezeichneten
Polarität der Wechselspannung UW über die in der
Rückleitung befindlichen Schottky-Diode oder einer
sonstigen Diode mit kleiner Flußspannung D1 sowie über die
Schaltstrecke eines in Serie zur Diode D1 geschalteten
steuerbaren Halbleiterschalters F geschlossen. Der
steuerbare Halbleiterschalter F ist hier als
Feldeffekttransistor ausgebildet. Damit der
Feldeffekttransistor F überhaupt leitend werden kann und
ein Verbraucherstrom i1 fließen kann, muß er zuvor leitend
gesteuert werden. Bei leitendem Feldeffekttransistor F gilt
für den Spannungsabfall der Anordnung im Leitendzustand:
Δ U = RDSon · i1 + uD1.
Hierin ist RDSon der Bahnwiderstand des
Feldeffekttransistors im Leitendzustand und UD1 der
Spannungsabfall an der Schottky-Diode D1 im Leitendzustand.
Zur Leitendsteuerung des Feldeffekttransistors F ist seine
Steuerelektrode (Gate) an jene Elektrode der
Wechselspannungsquelle WQ angeschlossen, die nicht in der
Verbindungsleitung der Wechselspannungsquelle WQ mit einer
seiner Hauptelektroden - hier Drain - liegt. Der
Feldeffekttransistor F steuert sich bei der eingezeichneten
Polarität für die Wechselspannung UW selbsttätig leitend
dadurch, daß ein Strom i1′ von der Elektrode mit positivem
Potential über die Gate-Kapazitäten CG des
Feldeffekttransistors F und die parasitäre interne Source-
Drain Diode oder eine die Source- und Drainelektrode
überbrückende externe Diode zurück zur
Wechselspannungsquelle WQ - Elektrode mit negativem
Potential - fließt. Symbolisch ist sowohl die parasitäre
Diode als auch eine eventuell extern vorgesehene Diode mit
dem Bezugszeichen D2 dargestellt. Ebenso steht die
Kapazität CG symbolisch für alle am Gate wirksamen
Kapazitäten. Der Strom il′ fließt so lange, bis die Gate-
Kapazitäten CG des Feldeffekttransistors auf die Threshold-
Spannung aufgeladen sind Der Feldeffekttransistor F beginnt
zu leiten und der Verbraucherstrom i1 beginnt zu fließen.
Bei einer weiteren Aufladung der Gate-Kapazitäten CG wird
er vollständig leitend.
Wenn die Wechselspannung UW ihre Polarität umkehrt, dies
geschieht beispielsweise dadurch, daß der Schalttransistor
TS des Schaltreglers eingeschaltet wird - der Schaltregler
ist dann als Sperrwandler geschaltet -, fließt über den
noch leitenden Feldeffekttransistor F und die Gate-
Kapazitäten des Feldeffekttransistors F ein Strom i2′
jedoch in Gegenrichtung zum vorherigen Einschaltstrom i1′.
Dadurch werden die Gate-Kapazitäten des
Feldeffekttransistors F umgeladen. Ist dieser Umladevorgang
beendet, sperrt der Feldeffekttransistor F und es fließt
ein Sperrstrom weiter, der ihn im gesperrten Zustand hält.
Dieser Sperrstrom setzt sich zusammen aus dem Drain-Source-
Strom iDS in Sperrichtung und dem Sperrstrom über die
Schottky-Diode iD1.
In den Fig. 6 und 7 sind die Arbeitsbereiche des
Feldeffekttransistors F im Sperrzustand für verschiedene
Bedingungen bezüglich des Sperrstromes dargestellt. Im
Falle;
iDS < iD1
liegt der Arbeitspunkt uGS1 bei
iDS1 = iD1 (Sperren)
im positiven Bereich von uGS (Fig. 6).
im positiven Bereich von uGS (Fig. 6).
Im Falle:
iDS < iD1
liegt der Arbeitspunkt uGS1 so weit im negativen Bereich von uGS (Fig. 7), bis entweder
liegt der Arbeitspunkt uGS1 so weit im negativen Bereich von uGS (Fig. 7), bis entweder
iDS1 = iD1 (Sperren)
oder eine Spannungsbegrenzung über eine zwischen Source und Gate des Feldeffekttransistors F angeordnete weitere Diode D3 eintritt. Der weiteren Diode D3 kann ein Widerstand R1 parallel geschaltet sein. Dieser Widerstand verringert den durch die Schottky-Diode D1 hervorgerufenen Sperrstrom durch den Feldeffekttransistor F. Voraussetzung für obige Beziehungen ist, daß das Gate auf festem Potential gehalten wird. Der Strom iDS kann auch der Gateausräumstrom während des Schaltvorgangs des Feldeffekttransistor F sein, ebenso der Strom iD1 der Ausräumstrom der Schottky-Diode D1.
oder eine Spannungsbegrenzung über eine zwischen Source und Gate des Feldeffekttransistors F angeordnete weitere Diode D3 eintritt. Der weiteren Diode D3 kann ein Widerstand R1 parallel geschaltet sein. Dieser Widerstand verringert den durch die Schottky-Diode D1 hervorgerufenen Sperrstrom durch den Feldeffekttransistor F. Voraussetzung für obige Beziehungen ist, daß das Gate auf festem Potential gehalten wird. Der Strom iDS kann auch der Gateausräumstrom während des Schaltvorgangs des Feldeffekttransistor F sein, ebenso der Strom iD1 der Ausräumstrom der Schottky-Diode D1.
Für die Ausgangsspannung Ua, d.h. die am
Glättungskondensator CL bzw. am Verbraucher RL abfallende
Spannung, gilt:
UGS, min Ua UGS, max,
um den Feldeffekttransistor F leitend zu steuern und für
die maximale Sperrspannung der Anordnung:
Usperr UDS max + Ua.
Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 2 bis 4 zeigen
bezüglich der Ausführung nach Fig. 1 modifizierte
Gleichrichterschaltungen, deren Funktionen aber mit denen
der Gleichrichterschaltung nach Fig. 1 im wesentlichen
übereinstimmen. Abweichend bezüglich Fig. 1 sind in Fig. 2
der Feldeffekttransistor F und die Schottky-Diode Dl nicht
in der Rückleitung, sondern in der Hinleitung zwischen
Wechselspannungsquelle WQ und Verbraucher RL angeordnet.
Der Feldeffekttransistor F ist abweichend vom
Feldeffekttransistor nach Fig. 1 vom entgegengesetzten
Leitfähigkeitstyp (p-Kanal FET statt n-Kanal FET). Beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind Feldeffekttransistor F
und Schottky-Diode D1 nicht direkt in Serie geschaltet,
sondern mittelbar über die Wechselspannungsquelle WQ. Die
Schottky-Diode D1 liegt in der Hinleitung und der
Feldeffekttransistor F (n-Kanal FET) in der Rückleitung.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind
Feldeffekttransistor F und Schottky-Diode D1 ebenfalls
mittelbar über die Wechselspannungsquelle WQ in Serie
geschaltet, jedoch jetzt abweichend der
Feldeffekttransistor F (p-Kanal FET) in der Hinleitung und
die Schottky-Diode D1 in der Rückleitung.
Die nachfolgenden Ausgestaltungen sind nur anhand der Fig.
1 erläutert. Sie lassen sich natürlich entsprechend bei den
Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 bis 4 anwenden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das Gate des
Feldeffekttransistors F im Gegensatz zum
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 nicht an eine Elektrode der
Wechselspannungsquelle WQ angeschlossen, sondern es ist
eine separate Gleichspannungsquelle GQ vorgesehen, die
einerseits an das Gate des Feldeffekttransistors F und
andererseits an eine der beiden Ausgangsklemmen der
Gleichrichterschaltung geschaltet ist, hier jene
Ausgangsklemme der Gleichrichterschaltung, die mit der
Anordnung der Schottky-Diode D1 verbunden ist.
Für diesen Fall gilt:
Ua unabhängig von der notwendigen Steuerspannung für den
Feldeffekttransistor F und
Usperr UDSmax + UGSon.
Die Gate-Source Spannung UGSon zum Durchschalten des
Feldeffekttransistors F wird bei diesem Ausführungsbeispiel
von der Gleichspannungsquelle GQ zur Verfügung gestellt.
Wie Fig. 8 zeigt, kann diese separate Gleichspannungsquelle
CQ durch die Parallelschaltung einer Zenerdiode ZDl mit
einem Speicherkondensator Cl realisiert werden. Die
Funktion dieser Schaltung ist folgendermaßen:
Beim Sperren ist - wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben - der Feldeffekttransistor F noch leitend. Die Spannung uD1 an der Schottky-Diode D1 steigt an bis zu einem Maximum, welches sich dadurch bestimmt, daß die weitere Diode D3 leitend wird, d.h.
Beim Sperren ist - wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben - der Feldeffekttransistor F noch leitend. Die Spannung uD1 an der Schottky-Diode D1 steigt an bis zu einem Maximum, welches sich dadurch bestimmt, daß die weitere Diode D3 leitend wird, d.h.
uD1 uZD1 + uD3,
uZD1 bezeichnet den Spannungsabfall an der Zenerdiode ZD1
und
uD3 die Flußspannung der weiteren Diode D3.
Zuvor fließt jedoch ein Gateumladestrom iGU über die
Gatekapazitäten CG des Feldeffekttransistors F auf die
Zenerdiode ZD1.
Für den Spannungsabfall uZD1 an der Zenerdiode ZD1 gilt:
uTHRF < uZD1 uGSmax,
wobei uTHRF die Threshold-Spannung des
Feldeffekttransistors F bezeichnet. Alternativ zum in Fig.
8 mit durchgezogenen Linien dargestellten Stromlauf, bei
dem die Parallelschaltung aus Zenerdiode ZD1 und
Speicherkondensator C1 an jener Ausgangsklemme der
Gleichrichterschaltung angebunden ist, die zur Anode der
Schottky-Diode führt, kann die Parallelschaltung aus
Zenerdiode ZD1 und Speicherkondensator C1 auch an der
anderen Ausgangsklemme angeschlossen sein (in Fig. 8
gestrichelt dargestellt).
Beim Ausführungsbeispiel mit durchgezogenen Linien gilt:
Ua unabhängig von der notwendigen Steuerspannung für
den Feldeffekttransistor F,
wobei uZD1 < UGS max
wobei uZD1 < UGS max
und beim Alternativ-Ausführungsbeispiel (gestrichelt):
Ua < UGS max,
wobei uZD1 < UGS max-Ua.
wobei uZD1 < UGS max-Ua.
Der Ersatz der Gleichspannungsquelle GQ durch die
Parallelschaltung aus Zenerdiode ZD1 und
Speicherkondensator C1 nach Fig. 8 funktioniert, wenn die
Schottky-Diode D1 nicht zuviel Strom abzieht, d.h.
iDS < iD1 incl. Schaltströmen.
Ist dies nicht der Fall, muß der Strom durch die Zenerdiode
ZD1 noch aufgestockt werden. Ein Beispiel für eine solche
Aufstockung ist in Fig. 9 dargestellt. Dort ist ein
zusätzlicher Strompfad in Form des Widerstandes R2 zwischen
der Parallelschaltung aus Zenerdiode ZD1 und
Speicherkondensator C1 einerseits und der
Wechselspannungsquelle WQ andererseits vorgesehen. Die
Zusatzenergie für den Speicherkondensator C1 wird hier also
von der Wechselspannungsquelle WQ geliefert. Sie kann auch
alternativ hierzu von einer Gleichspannungshilfsquelle HQ
über einen Widerstand R3 entnommen werden (in Fig. 9
gestrichelt dargestellt) oder als weitere Alternative (in
Fig. 9 strichpunktiert) über die Serienschaltung aus Diode
D5 und Widerstand R4 aus der Wechselspannungsquelle WQ.
Um die Gate-Kapazitäten CG des Feldeffekttransistors F
schneller umladen zu können, ist in einer Ausgestaltung
nach Fig. 10 ein zusätzlicher Halbleiterschalter -
Transistor T1 - zwischen Gate und der von der
Wechselspannungsquelle WQ abgewandten Hauptelektrode - hier
Source - des Feldeffekttransistors F vorgesehen. Die
Schaltstrecke dieses Transistors T1 - Emitter-Kollektor-
Strecke - liegt über der Gate-Source-Strecke des
Feldeffekttransistors F. Die Basis des Transistors T1 ist
an die separate Gleichspannungsquelle GQ bzw. an die
Parallelschaltung aus Zenerdiode ZD1 und
Speicherkondensator C1 angeschlossen. Beim Abschalten des
Feldeffekttransistors F würden ohne Transistor T1 die
Gatekapazitäten CG, wie in Verbindung mit Fig. 1
geschildert, langsam umgeladen werden. Da der Transistor T1
beim Abschalten des Feldeffekttransistors F leitend wird -
es fließt ein Basisstrom iB über den Feldeffekttransistor
F, die Gate-Kapazitäten CG und die Basis-Emitterstrecke des
Transistors T1 - werden die Gate-Kapazitäten CG über die
Emitter-Kollektorstrecke des Transistors T1 kurzgeschlossen
(Strom iK). Diese Maßnahme verkleinert den Ausschaltstrom
i2 des Feldeffekttransistors F, da die Gate-
Kapazitätenumladung vom Transistor T1 sehr schnell
vorgenommen wird. Insbesondere bei einer hochohmigen
Wechselspannungsquelle WQ führt dies zu einem schnellen und
verlustarmen Abschalten des Feldeffekttransistors F. Eine
Schutzdiode D4, die zwischen der Basis des Transistors T1
und dem Gateanschluß des Feldeffekttransistors F in
Flußrichtung liegt, schützt die Basis-Emitterstrecke des
Transistors T1 und stellt gleichzeitig die Verbindung des
Gateanschlusses des Feldeffekttransistors F zur separaten
Gleichspannungsquelle GQ, bzw. der Parallelschaltung aus
Zenerdiode ZD1 und Speicherkondensator C1, für dessen
Steuerung her. Die Funktion der in den vorigen Figuren
dargestellten weiteren Diode D3 kann im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 10 von der Kollektor-Basisdiode des Transistors
T1 mitübernommen werden. Der eingeklammerte Widerstand R3
kann zum Schutz des Transistors T1 in die
Verbindungsleitung: Kollektor des Transistors T1 zur Katode
der Schottky-Diode D1 bzw. Sourceanschluß des
Feldeffekttransistors F oder in die Emitter- bzw. Source-
Leitung eingefügt werden.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 ist der Transistor T1
gemäß Fig. 10 durch einen Feldeffekttransistor F1 ersetzt.
Die Schutzdiode D4 nach Fig. 10 ist dann durch eine
Zenerdiode ZD4 zu ersetzen als Schutz des
Feldeffekttransistors F1 vor zu hoher Gate-Source-Spannung.
Wenn die Funktion der weiteren Diode D3 durch die Drain-
Source-Diode des Feldeffekttransistors F1 erbracht wird,
ist zu beachten, daß die Sperrspannung uD1 der Schottky-
Diode D1 um den Spannungsabfall uZD4 an der Zenerdiode ZD4
größer ist.
Claims (9)
1. Gleichrichterschaltung mit einer Schottky-Diode oder
einer sonstigen Diode mit kleiner Flußspannung, welcher zur
Verringerung der Gleichrichterverlustleistung ein
steuerbarer Halbleiterschalter direkt in Serie oder über
eine Wechselspannungsquelle, deren Ausgangssignal
gleichgerichtet werden soll, in Serie geschaltet ist, wobei
der Halbleiterschalter eine parasitäre Diode oder eine
seine Hauptelektroden überbrückende externe Diode aufweist
und wobei der Halbleiterschalter so angeordnet ist, daß die
parasitäre oder externe Diode die gleiche Flußrichtung wie
die Schottky- oder sonstige Diode aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerelektrode des Halbleiterschalters (F) an jene
Elektrode der Wechselspannungsquelle (WQ) angeschlossen
ist, die nicht in der Verbindungsleitung der
Wechselspannungsquelle (WQ) mit einer Hauptelektrode des
Halbleiterschalters (F) liegt.
2. Gleichrichterschaltung mit einer Schottky-Diode oder
einer sonstigen Diode mit kleiner Flußspannung, welcher zur
Verringerung der Gleichrichterverlustleistung ein
steuerbarer Halbleiterschalter direkt in Serie oder über
eine Wechselspannungsquelle, deren Ausgangssignal
gleichgerichtet werden soll, in Serie geschaltet ist, wobei
der Halbleiterschalter eine parasitäre Diode oder eine
seine Hauptelektroden überbrückende externe Diode aufweist
und wobei der Halbleiterschalter so angeordnet ist, daß die
parasitäre oder externe Diode die gleiche Flußrichtung wie
die Schottky- oder sonstige Diode aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine separate Gleichspannungsquelle (GQ) zwischen der
Steuerelektrode des Halbleiterschalters (F) und einer der
beiden Ausgangsklemmen der Gleichrichterschaltung
vorgesehen ist.
3. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß eine weitere Diode (D3) zwischen der
Steuerelektrode und jener Hauptelektrode des
Halbleiterschalters (F) vorgesehen ist, die von der
Wechselspannungsquelle (WQ) abgewandt ist und daß diese
weitere Diode (D3) so geschaltet ist, daß sie die gleiche
Flußrichtung wie die Schottky- oder sonstige Diode (D1)
aufweist.
4. Gleichrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der weiteren Diode (D3) ein
Widerstand (Rl) parallel geschaltet ist.
5. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Halbleiterschalter (F) aus einem
Feldeffekttransistor besteht, daß ein zusätzlicher
Halbleiterschalter (T1, F1) zwischen der Gateelektrode und
jener Hauptelektrode des Feldeffekttransistors (F)
angeordnet ist, die von der Wechselspannungsquelle (WQ)
abgewandt ist, daß dieser zusätzliche Halbleiterschalter
(T1, F1) derart steuerbar ist, daß beim Ausschalten des
Feldeffekttransistors (F) ein schnelles Umladen seiner
Gate-Kapazitäten erfolgen kann.
6. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode des zusätzlichen
Halbleiterschalters (T1) an die separate
Gleichspannungsquelle (GQ) angeschlossen ist.
7. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Schutzdiode (D4) vorgesehen ist,
die zwischen der Steuerelektrode des zusätzlichen
Halbleiterschalters (T1) und dem Gateanschluß des
Feldeffekttransistors (F) in Flußrichtung liegt.
8. Gleichrichterschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die separate
Gleichspannungsquelle (GQ) durch die Parallelschaltung
einer Zenerdiode (ZD1) mit einem Speicherkondensator (C1)
realisiert ist.
9. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Strompfad (R2, D5; R6,
HQ) zwischen der Parallelschaltung aus Zenerdiode (ZD1) und
Speicherkondensator (C1) und der Wechselspannungsquelle
(WQ) oder einer Gleichspannungshilfsquelle (HQ) vorgesehen
ist.
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ID=6387633
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